Cr13型不銹鋼因含有大量鉻元素,過冷奧氏體的穩定性較高,因此這類不銹鋼高溫加熱后在空氣中冷卻即可以獲得馬氏體組織。鍛后如冷卻較快(在空氣中冷卻),由于變形的殘余應力及組織轉變的共同影響,常會使鍛件表面產生裂紋,這種開裂傾向因鋼中碳含量增高而增大,因此對這類鋼鍛后應緩慢冷卻,并及時地進行軟化處理。
Cr13型(xing)不(bu)銹鋼的軟化處理可以兩種方式進行(xing):
1. 高溫回火
將鍛件加熱至700~800℃保溫2~6h后空冷,對形狀簡單的鍛件基本上可避免鍛造裂紋。12Cr13鋼高溫回火后的硬度為170~200HB,20Cr13、30Cr13、40Cr13鋼為200~230HB。
2. 完(wan)全退火
將(jiang)鍛件加熱至840~900℃(較常(chang)用(yong)的(de)(de)為(wei)860℃)保溫(wen)2~4h以后(hou),以不(bu)大(da)于25℃/h的(de)(de)速率冷(leng)卻(que)至600℃后(hou)空冷(leng),12Cr13與(yu)20Cr13鋼的(de)(de)硬度可降至170HB以下,30Cr13與(yu)40Cr13鋼可降至217HB以下。退火后(hou)的(de)(de)Cr13型不(bu)銹鋼的(de)(de)耐蝕(shi)性能比較低(di),尤(you)其是碳含量較高的(de)(de)鋼更是如此(圖9.23)。這(zhe)是因為(wei)退火的(de)(de)鋼中(zhong)存在大(da)量的(de)(de)碳化鉻,不(bu)僅使固溶(rong)體(ti)中(zhong)的(de)(de)鉻含量降低(di),并且(qie)這(zhe)些碳化鉻顆粒與(yu)基體(ti)構成(cheng)許多微電池,加速了(le)鋼的(de)(de)腐蝕(shi)。
為了保證這類鋼有高的耐腐蝕性,Cr13型不銹鋼都是經過淬火-回火以后才使用的。這類鋼熱處理的可能性取決于γ→α相變的存在與否。含碳0.01%的06Cr13鋼由于不存在γ→α相變,不能通過淬火強化,而含碳0.35%的40Cr13鋼,高于800℃加熱(鋼的Ac1=800℃)淬火后得到馬氏體組織,可以顯著地得到強化。含碳在這兩者之間的鋼,由于y→α相變不完全,淬火強化效果則較小一些。
這類鋼(gang)(gang)在淬火(huo)(huo)(huo)加(jia)熱時,隨加(jia)熱溫(wen)度(du)的(de)升(sheng)高(gao),碳化(hua)物(wu)逐漸溶解,淬火(huo)(huo)(huo)后硬(ying)度(du)升(sheng)高(gao),見圖(tu)9.24。30Cr13與(yu)40Cr13兩種鋼(gang)(gang)的(de)碳含量較高(gao),淬火(huo)(huo)(huo)溫(wen)度(du)也應高(gao)些,可保(bao)證碳化(hua)物(wu)充分溶解而得到高(gao)硬(ying)度(du)。但如將溫(wen)度(du)提得過(guo)高(gao)(超(chao)過(guo)1050℃),回火(huo)(huo)(huo)時碳化(hua)物(wu)的(de)析出過(guo)程強烈,使鋼(gang)(gang)的(de)耐腐蝕性能降低(di)(圖(tu)8.17)。30Cr13與(yu)40Cr13鋼(gang)(gang)淬火(huo)(huo)(huo)后的(de)硬(ying)度(du)一般為(wei)51~56HRC,組(zu)織為(wei)馬氏(shi)體及(ji)碳化(hua)物(wu)。應該指(zhi)出的(de)是(shi),Cr13型不銹鋼(gang)(gang)導熱性低(di),淬火(huo)(huo)(huo)時應緩慢加(jia)熱或經(jing)過(guo)預熱再加(jia)熱至淬火(huo)(huo)(huo)溫(wen)度(du)。對于含碳較高(gao)的(de)30Cr13與(yu)40Cr13鋼(gang)(gang),加(jia)熱時應該注意防止表面脫(tuo)碳,因為(wei)脫(tuo)碳的(de)結果可使表面層出現鐵素體及(ji)粗晶粒(li)組(zu)織,使淬火(huo)(huo)(huo)后硬(ying)度(du)降低(di)。